Dos astrónomos del Reino Unido han demostrado que algunos planetas gigantes que orbitan lejos de sus estrellas anfitrionas probablemente hayan sido capturados de los sistemas planetarios de otras estrellas. Usando simulaciones por computadora, Richard Parker y Emma Daffern-Powell de la Universidad de Sheffield demostraron que los planetas gigantes descubiertos recientemente por la misión BEAST (y denominados “BEASTies”) probablemente fueron expulsados de sus sistemas originales poco después de su formación y luego fueron capturados por otras estrellas.
Los sistemas planetarios descubiertos hasta ahora por los astrónomos muestran una diversidad notable. En sistemas como TRAPPIST-1, varios planetas rocosos pequeños pueden estar muy juntos en órbitas cercanas a sus estrellas anfitrionas. Por el contrario, se han descubierto planetas del tamaño de Júpiter en órbitas a cientos de unidades astronómicas (au, la distancia entre la Tierra y el Sol) de sus anfitriones, lo que a menudo desafía las ideas preconcebidas de los astrónomos sobre cómo se forman los sistemas planetarios.
En 2021, el Estudio de abundancia de exoplanetas de estrellas B (BEAST) descubrió dos planetas del tamaño de Júpiter orbitando estrellas de tipo OB. Se trata de estrellas calientes con masas al menos 2.4 veces la del Sol. Las teorías actuales sugieren que la intensa radiación emitida por las estrellas de tipo OB debería haber evaporado los discos de material formador de planetas que originalmente las rodeaban, impidiendo la formación de planetas. Para aumentar el misterio de su existencia, una de las BEASTies orbita a su anfitrión a una distancia de 556 UA, que es más de 10 veces mayor que la distancia entre Plutón y el Sol.
Ahora, Parker y Daffern-Powell han desarrollado una explicación para la formación de los BEASTies. Como se sugirió en estudios anteriores, debería ser posible intercambiar planetas entre sistemas planetarios. Esto podría ocurrir después de que un planeta sea expulsado de alguna manera de su estrella anfitriona original y capturado por otra estrella mientras deambula por el espacio interestelar. Otra posibilidad es que un planeta sea robado cuando dos estrellas pasan cerca una de la otra.
Regiones escasamente pobladas
Estos escenarios parecen muy improbables a primera vista, especialmente porque las estrellas OB tienden a existir en regiones menos pobladas de la galaxia. Sin embargo, algunos astrónomos creen que las estrellas OB pueden haberse formado en guarderías con densidades estelares mucho mayores. A esto le siguió un período en el que las estrellas se separaron rápidamente. En tal escenario, los intercambios de planetas entre estrellas podrían haber ocurrido mucho más fácilmente dentro de estas densas regiones.
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Para explorar esta idea, el dúo de Sheffield hizo simulaciones por computadora de viveros estelares para estimar con qué facilidad podrían ocurrir estos atracos planetarios. Sus resultados mostraron que, en promedio, se produjo una captura una vez dentro de los primeros 10 millones de años de la evolución de una región densa de formación estelar. Las simulaciones también sugieren que era más probable que los BEASTies hubieran sido capturados como planetas flotantes que robados directamente, dadas las formas y tamaños de sus órbitas.
Este descubrimiento refuerza la idea de que los planetas que orbitan a distancias superiores a 100 au de sus estrellas anfitrionas ya no ocupan los sistemas donde se formaron originalmente. Los resultados del dúo ofrecen una guía importante para futuras observaciones de la misión BEAST y ayudan a explicar mejor la inmensa diversidad de sistemas planetarios que observamos hoy.
La investigación se describe en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
